Родился в 1895 г. Место рождения: г. Симферополь.
Русский.
Получил высшее образование.
Род деятельности к моменту ареста - "Центральный эксперементальный завод им.Фрунзе: нач. опытного участка". Был беспартийным.Последний раз Олег Сергеевич Бильченко был арестован 29 августа 1937 г.
Приговор вынесен тройкой при УНКВД СССР по Московской обл. 17 октября 1938 г. Был расстрелян 21 октября 1937 г. на Бутовском полигоне НКВД под Москвой. Реабилитирован 30 июня 1989 г. за отсутствием состава преступления.